17.2--光的粒子性-精品教案

《光的粒子性》教学案课标要求了解光电效应，分析光电效应方程 课型 新授学习目标1.了解光电效应及其实验规律，以及光电效应与电磁理论的矛盾.2.知道爱因斯坦光电效应方程及应用.3.了解康普顿效应及其意义，了解光子的动量．学习重点 1、光电效应及其实验规律 2、爱因斯坦光电效应方程及应用 学习难点爱因斯坦光电效应方程及应用学 习 过 程【合作探究】分析问题情境，提炼核心问题 任务一、光电效应现象及其实验规律 活动: 观察实验，交流思考： (1)在甲图中发现，利用紫外线照射锌板无论光的强度如何变化，验电器都有张角，而用红光照射锌板，无论光的强度如何变化，验电器总无张角，这说明了什么？(2)在乙图中光电管两端加正向电压，用一定强度的光照射时，若增加电压，电流表示数不变，而光强增加时，同样电压，电流表示数会增大，这说明了什么？(3)在乙图中若加反向电压，当光强增大时，遏止电压不变，而入射光的频率增加时，遏止电压却增加，这一现象说明了什么？(4)光电效应实验表明，发射电子的能量与入射光的强度无关，而与光的频率有关，试用光子说分析原因． 【交流总结】1．光电效2．光电效应中的光包括不可见光和可见光．3．光电子：光电效应中发射出来的光电子，其本质还是电子． 4．能不能发生光电效应由入射光的频率决定，与入射光的强度无关． 5．保持入射光频率不变，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多． 6．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与光强有关，与所加的正向电压大小无关．且饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的．对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间不是简单的正比关系．【例1】现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生【针对性训练1】如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过．其原因可能是( )A．入射光太弱 B．入射光波长太长C．光照时间太短 D．电源正、负极接反任务二、光电效应方程的理解和应用【导学探究】用如图所示的装置研究光电效应现象．用光子能量为2.75 eV 的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表的示数不为零；移动滑动变阻器的滑动触头，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0.(1)光电子的最大初动能是多少？遏止电压为多少？(2)光电管阴极的逸出功又是多少？(3)当滑动触头向a端滑动时，光电流变大还是变小？(4)当入射光的频率增大时，光电子最大初动能如何变化？遏止电压呢？【深化】光电效应方程E k＝hν－W0的四点理解（1）式中的E k是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～E k范围内的任何数值．(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程．①能量为ε＝hν的光子被电子吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能．②如要克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为E k，根据能量守恒定律可知：E k＝hν－W0.(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件．若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，即E k＝hν－W0>0，亦即hν>W0，ν>W0h＝νc，而νc＝W0h恰好是光电效应的截止频率．【例2】在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b，光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是（）A．若νa＞νb，则一定有U a＜U bB．若νa＞νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b【例3】如图所示，当开关K断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.6 V时，电流表读数仍不为零．当电压表读数大于或等于0.6 V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为( )A．1.9 eV B．0.6 eV C．2.5 eV D．3.1 eV【例4】在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示，则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光的频率大于丙光的频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能【例5】在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图7所示．若该直线的斜率和纵截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．【巩固训练】A组1、如图所示，用弧光灯照射擦得很亮的锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是( )A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用红光照射锌板，验电器指针一定会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷2、利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则( )A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过B．用红光照射，电流表一定无电流通过C．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变3、如图所示是光电效应中光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象．从图中可知( )A．E k与ν成正比B．E k与入射光强度成正比C．对同一种金属而言，E k仅与ν有关D．入射光频率必须小于极限频率νc时，才能产生光电效应4、在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为．已知电子电荷量的绝对值、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.B组5、物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U c与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h，电子电荷量的绝对值用e表示，下列说法正确的是：A．入射光频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向M端移动B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C．由U c－ν图象可知，这种金属截止频率为νcD．由U c－ν图象可得普朗克常量的表达式为h＝U1eν1－νc6、在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和－b，电子电荷量的绝对值为e，则( )A．普朗克常量可表示为k eB．若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变C．所用材料的逸出功可表示为ebD．b由入射光决定，与所用材料无关【课堂总结】。

2光的粒子性一、教学目标1．应该掌握的知识方面．(1)光电效应现象具有哪些规律．(2)人们研究光电效应现象的目的性．(3)爱因斯坦的光子说对光电效应现象的解释．2．培养学生分析实验现象，推理和判断的能力方面．(1)观察用紫外线灯照射锌板的实验，分析现象产生的原因．(2)观察光电效应演示仪的实验过程，掌握分析现象所得到的结论．3．结合物理学发展史使学生了解到科学理论的建立过程，渗透科学研究方法的教育．二、重点、难点分析1．光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和做好光电效应的演示实验是本节课的重点．2．难点是(1)对光的强度的理解，(2)发生光电效应时光电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比．三、教具锌板、验电器、紫外线灯、白炽灯、丝绸、玻璃棒、光电效应演示仪．四、教学过程(一)新课的引入光的波动理论学说虽然取得了很大的成功，但并未达到十分完美的程度．光的有些现象波动说遇到了很大的困难，请观察光电效应现象．(二)教学过程的设计1．演示实验．将锌板与验电器用导线连接，用细砂纸打磨锌板表面．把丝绸摩擦过的玻璃棒放在锌板附近，用紫外线灯照射锌板．边演示边提问：紫外线灯打开前后，验电器指针有什么变化？这一现象说明了什么问题？引导学生分析并得出结论：光线照射金属表面，金属失去了电子导致验电器指针张开一角度．明确指出光电效应是光照射金属表面，使物体发射电子的现象．照射的光可以是可见光，也可以是不可见光．发射出的电子叫光电子．说明：这个实验如果按照课本上的装置进行效果很不理想，因为紫外线照射锌板飞出电子时锌板带正电，在锌板附近形成电场又将电子吸附回去．锌板电势升到很小的值就使逸出和返回的电子达到动态平衡，很难使验电器指针明显地张开．2．进一步研究光电效应．以上实验改用很强的白炽灯照射，却不能发生光电效应．向学生提出问题：光电效应的发生一定是有条件的，存在着一定规律．有什么规律呢？让我们进一步研究．向学生介绍光电效应演示仪．在黑板上画一示意图，如图所示．S为抽成真空的光电管，C是石英窗口，光线可通过它照射到金属板K上，金属板A和K组成一对电极与外部电路相连接．光源为白炽灯，在光源和石英窗口C之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率，光源的亮度可以通过另一套装置调节．观察现象一：在没有光照射K 时，电压表 有示数，电流表没有示数，说明什么？明确：AK 之间有电场存在，但没有光电子逸出，说明没有发生光电效应．提出问题：要发生光电效应，是不是用任何频率的光线照射都行？是不是弱光线不行，只要光的强度足够大就行？是不是只要有足够大的电场电压就行？观察现象二：保持AK 间电压一定，灯泡亮度一定，在窗口 C 前依次放上红色、橙色、绿色滤光片，观察到红光照射金属板K 时没有光电流，橙光和绿光照射时有光电流．用红光照射时改变入射光的亮度和改变电场电压都不发生光电效应．让学生考虑原因．结论一：入射光线的频率大于等于该金属的极限频率υ0才能产生光电效应．观察现象三：逐渐减小KA 间的正向电压，直到电压为零时，电流表仍有示数，说明光电流依然存在．如果在KA 间加一反向电压，则光电流变小，增大反向电压，使光电流刚好为零．提出问题：为什么KA 间没有电场，仍然有光电流？也就是说仍然有光电子从K 极板飞向A 极板呢？在KA 间加反向电压，光电子在电场中受力方向如何？电场力对光电子做正功还是负功？光电子克服电场力做功和它的动能变化关系如何呢？根据学生回答的问题引导分析：KA 间没有电场仍有光电流说明光线照射金属板逸出的光电子具有一定的动能，一部分光电子可以到达极板A 形成光电流．金属中的电子吸收光的能量获得动能，只有达到某一值 U c 时，光电流恰为0。

廊坊八中高二年级物理科导学案年月日教师姓名任课班级课题17.2 光的粒子性导学案类型预习案 1教学目标1、通过实验理解光电效应的实验规律2、光电效应现象的解释；爱因斯坦光电效应方程。

教学内容(含时间设计) 教师活动学生活动【学习目标】1.通过实验了解光电效应的实验规律。

2.知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

3.领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【重点难点】重点：光电效应的实验规律自主学习难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义【自主学习】30 一、光电效应分定义：在照射下从物体发射出的现象，发射出来的电子叫做．说明：(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象。

(2)定义中的光包括可见光和不可见光。

二、光电效应的实验规律1、认识研究光电效应的电路图如右图，光线经窗口照在阴极K 上，便有逸出 --- 光电子。

光电子在电场作用下形成。

2、光电效应的实验规律（1）存在饱和电流在上图的实验中，保持光照的条件不变，在初始电流较小的情况下，随着所加电压的增大，光电流，但是存在一个，即：光电流达到此值以后，即使增加电压，光电流也不再增加。

（2）存在遏止电压在上图的实验中，即使电压为0，光电流也不为，只有将所加电压反向的时候组成的。

频率为ν的光的能量子为，这些能量子称为。

（h 为普朗克常量）2、爱因斯坦光电效应方程在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子，另一部分变为光电子逸出后的由能量守恒可得出：h=E +Wk 0W0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功W k为光电子的最大初动能。

爱因斯坦光电效应方程：3、爱因斯坦对光电效应的解释：①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。

②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。

③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得截止频率：=Wc h五、光电效应理论的验证美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915 年证实了爱因斯坦光电效应方程，h 的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。

课题：17.2 光的粒子性课型：新课姓名：班级：学习目标：1、知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律．2、理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单问题．3、了解康普顿效应及其意义．一、光电效应1．光电效应(1)定义：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象，叫做光电效应．逸出的电子叫光电子．(2)实验规律①存在着饱和电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大．这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．②存在着遏止电压和截止频率：使光电流减小到0的反向电压U c称为遏止电压．光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．③光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到金属到产生电流的时间不超过10－9 s.(3)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功．2．爱因斯坦的光电效应方程(1)光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子，频率为ν的光的能量子为hν．(2)爱因斯坦光电效应方程①表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0.②物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k.二、康普顿效应和光子的动量1．光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变的现象．2．康普顿效应：康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．3．康普顿效应的意义：深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子除了具有能量之外还具有动量．4．光子的动量：p ＝hλ，其中h 为普朗克常量，λ为光的波长．判一判(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．( )(2)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关．( ) (3)入射光照射到金属表面上时，光电子几乎是瞬时发射的．( )想一想 康普顿效应说明了什么？为什么说康普顿效应反映了光子具有动量？提示：康普顿效应说明了光的粒子性．解释光子波长变化的问题时运用了能量守恒定律和动量守恒定律，理论与实验符合很好．知识点1：对光电效应现象的理解1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子，光子是光电效应的因，光电子是果．2．光电子的初动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能．光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能．3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其值为ε＝h ν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定．入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，入射光的强度等于单位时间内光子能量与单位面积上入射光子数的乘积．4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．例题1 (多选)(2017·衡水高二检测)对光电效应的理解正确的是( )A ．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同对光电效应现象的理解光电效应实验规律可理解记忆：“放(出光电子)不放，比频率；若能放，瞬时放；放多少(光电子)，看光强；(光电子的)最大初动能，看(入射光的)频率．”.如图所示为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有( )A．加大照射光强度B．换用波长短的光照射C．将P向B滑动D．将电源正负极对调知识点2：对光电效应方程的理解和应用1．对光电效应方程E k＝hν－W0的理解(1)式中的E k是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～E k范围内的任何数值．(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程．①能量为ε＝hν的光子被电子吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能．②如果克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为E k，根据能量守恒定律可知：E k＝hν－W0.(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件．若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，即E k＝hν－W0>0，亦即hν>W0，ν>Wh＝νc，而νc＝Wh恰好是光电效应的截止频率．2．光电效应规律中的两条线索、两个关系(1)两条线索(2)两个关系光强→光子数目多→发射光电子多→光电流大；光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．3．在理解光电效应方程的基础上，把其数学关系式与数学函数图象结合起来，经分析、推导得出图象的斜率及在图象横、纵坐标轴上的截距所对应的物理量，从而理解它们的物理意义，有效提高自身应用数学解决物理问题的能力．(1)最大初动能与入射光频率的关系该图象对应的函数式E k ＝h ν－W 0，图象与横轴的交点坐标为极限频率，图象是平行的是因为图线的斜率就是普朗克常量．(2)光电流与电压的关系图象从图象①③可看出同种光照射同种金属板对应的反向遏止电压相同．而饱和光电流强度随入射光强度增大而增大；从图象①②可知，对于同种金属，入射光的频率越高，反向遏止电压越大．(3)反向遏止电压与入射光频率的关系该图象的对应函数式为U c ＝h ν－W 0e，故从图象可以直接读出金属的极限频率，由极限频率可算出普朗克常量，由纵轴截距可推算出金属的逸出功．命题视角1 对光电效应方程的理解如图所示装置，阴极K 用极限波长为λ0＝0.66 μm 的金属制成．若闭合开关S ，用波长为λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极，调整两个极板间的电压，使电流表的示数最大为0.64 μA ．(1)求阴极每秒发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．(2)如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求阴极每秒发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．命题视角2 光电效应中图象问题的求解(多选)在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能E k 与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出( )A ．该金属的极限频率和极限波长B ．普朗克常量C ．该金属的逸出功D ．单位时间内逸出的光电子数(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素无关．(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系．(3)分析、推导得出图象的斜率及在图象横、纵坐标轴上的截距所对应的物理量，从而理解它们的物理意义，有效提高自身应用数学解决物理问题的能力．3.(2015·高考全国卷Ⅰ)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．知识点3：对康普顿效应的理解1．假定光子与电子发生弹性碰撞，按照爱因斯坦的光子说，一个光子不仅具有能量E＝hν，而且还有动量．如图所示．这个光子与静止的电子发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由hν减小为hν′，因此频率减小，波长增大．同时，光子还使电子获得一定的动量．这样就圆满地解释了康普顿效应．2．康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中( ) A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′[思路点拨] 对康普顿现象的理解，可以类比实物粒子的弹性碰撞．光子不仅具有能量E＝hν，而且还具有动量，光子与物质中的微粒碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律．4.白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果．美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖．假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比( )A．频率变大B．速度变小 C．光子能量变大 D．波长变长巩固训练1．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则 ( )A．用紫外线照射，电流表一定有电流通过B．用红光照射，电流表一定无电流通过 C．用红外线照射，电流表一定无电流通过D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过2．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生3．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图17­1­9所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应．换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在K 、A 之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( )A ．U ＝h νe －W eB ．U ＝2h νe －W e C ．U ＝2h ν－W D ．U ＝5h ν2e －W e4．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s.(1)图甲中电极A 为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc ＝________Hz ，逸出功W 0＝________J ；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz ，则产生的光电子的最大初动能E k ＝________J.5．若一个光子的能量等于一个电子的静止能量，已知静止电子的能量为m 0c 2，其中m 0为电子质量，c 为光速，试问该光子的动量和波长是多少？(电子的质量取9.11×10－31 kg ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s)。

§17.2 光的粒子性学习目标：1、通过实验了解光电效应的实验规律。

2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

3．了解康普顿效应，了解光子的动量。

学习重难点：光电效应的实验规律、爱因斯坦光电效应方程以及意义课前预习案：请你阅读教材，回答问题：一、光电效应的实验规律1、什么是光电效应？什么叫光电子？什么是光电流？2.光电效应的实验规律①存在着电流。

在一定的光照条件下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值，入射光越强，饱和电流越大，即，单位时间内发射的光电子数目越多；②存在着电压和频率。

只有施加反向电压且达到某一值时才会使光电流为零，这一电压称为遏止电压，遏止电压的存在说明光电子具有一定的。

光电子的能量只与入射光的有关，而与入射光的无关．刚好不能发生光电效应时，入射光的频率称为频率；③光电效应具有。

3.用光的电磁理论解释光电效应遇到了那些问题？二.爱因斯坦的光电效应方程1.光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为，频率为v的光的能量子为 .2.光电效应方程①表达式．②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是，这些能量一部分用于克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能。

3.爱因斯坦的光电效应方程是如何解释光电效应的实验规律的？三.康普顿效应①光的散射：光在介质中与物质微粒的相互作用，使光的传播方向的现象。

②康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长λ0的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为。

康普顿的学生，中国留学生测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性。

③康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有之外，还具有，深入揭示了光的性的一面．④光子的动量：．课堂探究案探究一：学习光电效应及其实验规律，感受以实验为基础的科学研究方法；1.请你观察演示实验（课本P30）：用紫外线灯照射擦得很亮的锌板。

江苏省铜山县高中物理17.2 光的粒子性教案新人教版理选修3-5 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省铜山县高中物理17.2 光的粒子性教案新人教版理选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为江苏省铜山县高中物理17.2 光的粒子性教案新人教版理选修3-5的全部内容。

光的粒子性★新课标要求（一)知识与技能1．通过实验了解光电效应的实验规律.2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

3．了解康普顿效应，了解光子的动量(二）过程与方法经历科学探究过程，认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

(三）情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦.★教学重点光电效应的实验规律★教学难点爱因斯坦光电效应方程以及意义★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排 2 课时★教学过程（一)引入新课提问：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？(多媒体投影,见课件。

）学生回顾、思考，并回答。

教师倾听、点评。

光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波。

19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。

然而,出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象—-光电效应现象。

对这一现象及其他相关问题的研究,使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。

（二）进行新课1．光电效应教师：实验演示。

高二物理XX3-5-17-02第十七章第 2 节《光的粒子性》导教学设计编写人：刘玉平审察人：高二物理组编写时间： 2017-3-10班级：组别：组名：姓名：完成更正等级等级【学习目标】1、经过实验认识光电效应的实验规律。

2、知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

3、认识康普顿效应，认识光子的动量。

【学法指导】研究法、解析法、归纳法。

【知识链接】1、能量子的看法；2、能量量子化的思想【学习过程】知识点一、光电效应现象1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象． [ 问题 1] 以下列图，取一块锌板，用砂纸将其一面擦一遍，去掉表面的氧化层，连接在验电器上 ( 弧光灯发射紫外线 ) ．(1)用弧光灯照射锌板，看到的现象为__________________，说明 ______________________________________________________.(2)在弧光灯和锌板之间插入一块一般玻璃板，再用弧光灯照射，看到的现象为________________________________________________________________________ ，说明 _____________________________________________________________________.(3)撤去弧光灯，换用白炽灯发出的强光照射锌板，并且照射较长时间，看到的现象为________________________________________________________________________ ，说明 ________________________________________________________________________ ．答案： (1) 验电器偏角张开锌板带电了．弧光灯发出的紫外线照射到锌板上，在锌板表面发射出光电子，从而使锌板带上了正电(2)指针偏角明显减小锌板产生光电效应是光中紫外线照射的结果而不是可见光(3)观察不到指针的偏转可见光不能够使锌板发生光电效应2．光电效应中的光包括不能见光和可见光．3．光电子：光电效应中发射出来的光电子，其实质还是电子．光子指光在空间流传时的每一份能量，光子不带电；光子是光电效应的因，光电子是果．知识点二、光电效应的实验规律1．光电效应的四点规律(1)存在着遏止电压和截止频率：入射光的频率低于截止频率时不能够( 填“能”或“不能够” ) 发生光电效应．2遏止电压U C的存在意味着光电子拥有必然的初速度， U C与光电子最大动能的关系为 m e v e /2=eU C。

第十七章波粒二象性新課標要求1．內容標準（1）瞭解微觀世界中的量子化現象。

比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點。

體會量子論的建立深化了人們對於物質世界的認識。

（2）通過實驗瞭解光電效應。

知道愛因斯坦光電效應方程以及意義。

（3）瞭解康普頓效應。

（4）根據實驗說明光的波粒二象性。

知道光是一種概率波。

（5）知道實物粒子具有波動性。

知道電子雲。

初步瞭解不確定性關係。

（6）通過典型事例瞭解人類直接經驗的局限性。

體會人類對世界的探究是不斷深入的。

例1 通過電子衍射實驗，初步瞭解微觀粒子的波粒二象性，體會人類對於物質世界認識的不斷深入。

2．活動建議閱讀有關微觀世界的科普讀物，寫出讀書體會。

新課程學習17．2 科學的轉折：光的粒子性★新課標要求（一）知識與技能1．通過實驗瞭解光電效應的實驗規律。

2．知道愛因斯坦光電效應方程以及意義。

3．瞭解康普頓效應，瞭解光子的動量（二）過程與方法經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規律。

（三）情感、態度與價值觀領略自然界的奇妙與和諧，發展對科學的好奇心與求知欲，樂於探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規律的艱辛與喜悅。

★教學重點光電效應的實驗規律★教學難點愛因斯坦光電效應方程以及意義★教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。

★教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備★課時安排2 課時★教學過程（一）引入新課提問：回顧前面的學習，總結人類對光的本性的認識的發展過程？（多媒體投影，見課件。

）學生回顧、思考，並回答。

教師傾聽、點評。

光的干涉、衍射現象說明光是電磁波，光的偏振現象進一步說明光還是橫波。

19世紀60年代，麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質。

然而，出人意料的是，正當人們以為光的波動理論似乎非常完美的時候，又發現了用波動說無法解釋的新現象——光電效應現象。

對這一現象及其他相關問題的研究，使得人們對光的又一本質性認識得到了發展。

（二）進行新課1．光電效應教師：實驗演示。